材质

材质对象作为网格 Mesh 对象的一个属性存在，可以改变网格的视觉效果。任何 Mesh 都可通过 material 属性获取到自身的材质。如果想让网格的背面和正面表现不一样的话，可通过 back_material 属性获取到背面材质并进行设置。本章主要讲解如何通过材质来改变 Mesh 的视觉效果。

材质对象含有一个 shading_model 属性表示材质的着色模型。着色模型决定了材质反射入射光的方式，进而直接决定了物体的外观。Glass Engine 具有多种着色模型可供选择，包括：

Material.ShadingModel.Flat：平面光照模型，光照颜色逐面渲染，没有高光；
Material.ShadingModel.Gouraud：Gouraud 光照模型，光照颜色逐顶点渲染并在面内插值；
Material.ShadingModel.Phong：Phong 光照模型，光照颜色逐像素渲染，计算高光时参考视线与反射向量夹角的余弦值；
Material.ShadingModel.PhongBlinn：Phong-Blinn 光照模型，光照颜色逐像素渲染，计算高光时参考半程向量与表面法线夹角的余弦值；
Material.ShadingModel.Toon：卡通模式渲染，基于 Phong 模型，但任何颜色不再渐变而是突变，能够产生卡通效果；
Material.ShadingModel.OrenNayar：Oren-Nayar 光照模型[1]，是一种比 Lambert 漫反射模型更物理的漫反射模型，不计算高光；
Material.ShadingModel.Minnaert：Minnaert 光照模型[2]，光照颜色逐像素渲染，没有高光；
Material.ShadingModel.Unlit：不受光照影响，物体直接表现为自发光颜色或漫反射颜色；
Material.ShadingModel.Fresnel：Fresnel 着色模型，仅在边缘处产生渐变光；
Material.ShadingModel.PBR：基于物理的渲染模型，采用金属度/粗糙度工作流。

依据着色模型的不同，可供设置的材质属性也不同，这些属性包括：

材质属性
材质属性	Unlit 	Flat 	Gouraud 	Phong 	Phong-Blinn
ambient : glm.vec3 环境光颜色		✓	✓	✓	✓
diffuse : glm.vec3 漫反射颜色	✓	✓	✓	✓	✓
specular : glm.vec3 高光颜色			✓	✓	✓
shininess : float 闪耀度			✓	✓	✓
glossiness : float 光泽度			✓	✓	✓
shininess_strength : float 高光强度			✓	✓	✓
emission : glm.vec3 自发光颜色	✓	✓	✓	✓	✓
rim_power : float 边缘光强度		✓	✓	✓	✓
base_color : glm.vec3 基础颜色
metallic : float 金属度
roughness : float 粗糙度
diffuse_bands : int 漫反射条带数
specular_bands : int 高光条带数
diffuse_softness : float 漫反射过度软度
specular_softness : float 高光过度软度
reflection : glm.vec4 环境映射层颜色		✓	✓	✓	✓
refractive_index : float 折射率		✓	✓	✓	✓
env_mix_diffuse : bool 环境映射与漫反射颜色是否混合		✓	✓	✓	✓
dynamic_env_mapping : bool 是否开启动态环境映射		✓	✓	✓	✓
auto_update_env_map : bool 自动更新环境映射贴图		✓	✓	✓	✓
opacity : float 材质不透明度	✓	✓	✓	✓	✓
height_scale : float 凹凸夸张系数		✓	✓	✓	✓
fog : bool 是否受雾影响	✓	✓	✓	✓	✓
recv_shadows : bool 是否接收阴影		✓	✓	✓	✓
cast_shadows : bool 是否投射阴影	✓	✓	✓	✓	✓

材质属性（续）
材质属性	Oren-Nayar	Minnaert 	Toon 	Fresnel 	PBR 
ambient : glm.vec3 环境光颜色	✓	✓	✓	✓	✓
diffuse : glm.vec3 漫反射颜色	✓	✓	✓	✓
specular : glm.vec3 高光颜色			✓
shininess : float 闪耀度			✓
glossiness : float 光泽度			✓
shininess_strength : float 高光强度			✓
emission : glm.vec3 自发光颜色	✓	✓	✓	✓	✓
rim_power : float 边缘光强度	✓	✓	✓	✓
base_color : glm.vec3 基础颜色					✓
metallic : float 金属度					✓
roughness : float 粗糙度	✓	✓			✓
diffuse_bands : int 漫反射条带数			✓
specular_bands : int 高光条带数			✓
diffuse_softness : float 漫反射过度软度			✓
specular_softness : float 高光过度软度			✓
reflection : glm.vec4 环境映射层颜色	✓	✓	✓	✓	✓
refractive_index : float 折射率	✓	✓	✓	✓	✓
env_mix_diffuse : bool 环境映射与漫反射颜色是否混合	✓	✓	✓	✓	✓
dynamic_env_mapping : bool 是否开启动态环境映射	✓	✓	✓	✓	✓
auto_update_env_map : bool 自动更新环境映射贴图	✓	✓	✓	✓	✓
opacity : float 材质不透明度	✓	✓	✓	✓	✓
height_scale : float 凹凸夸张系数	✓	✓	✓	✓	✓
fog : bool 是否受雾影响	✓	✓	✓	✓	✓
recv_shadows : bool 是否接收阴影	✓	✓	✓	✓	✓
cast_shadows : bool 是否投射阴影	✓	✓	✓	✓	✓

下面我们从以下角度展开详细描述：